Den grunnleggende årsaken til den spontane eksplosjonen av herdet glass ligger i urenhetene og defektene som finnes inne i glasset, som bryter under den langsiktige-effekten av stress. Det er generelt antatt internasjonalt at selveksplosjonsraten for herdet glass er rundt 0,1 % til 0,3 %, men dette er bare et statistisk gjennomsnitt. For et spesifikt glassstykke bestemmes risikoen av følgende faktorer:
Intern avgjørende faktor (selve glasset)
Dette er hovedårsaken til selv-eksplosjon, og utgjør mer enn 98 %.
Nikkelsulfid (NiS) urenheter
Dette er den mest kjente og viktigste grunnen. Under produksjonsprosessen av glassplater kan ekstreme spormengder av nikkel og svovel blandes inn, og danne nikkelsulfidkrystaller i smeltet tilstand med høy-temperatur.
Prinsippet om "faseovergangsutvidelse": Nikkelsulfidkrystaller finnes i to former: fasen ved høye temperaturer og fasen ved lave temperaturer. Slukkingsprosessen avherdet glasser ekstremt rask, og -fasen NiS er "frosset" inne i glasset. Ved romtemperatur forvandles fasen sakte til fasen, mens volumet utvides med ca. 2-4%.
Spenningskonsentrasjon: Hvis denne urenheten tilfeldigvis befinner seg i strekkspenningssonen til glassplaten (det sentrale laget av herdet glass), vil det enorme trykket som genereres av volumutvidelsen forstyrre spenningsbalansen til det omgivende glasset, og få hele glassstykket til å knuses øyeblikkelig. Det typiske "sommerfuglflekk"-mønsteret etter sprekkdannelse, med nikkelsulfid-urenheter i midten.
Andre urenheter og bobler
Bortsett fra nikkelsulfid, kan andre harde urenheter i glassråmaterialene, som aluminiumoksyd og kvartspartikler, også forårsake spenningskonsentrasjon på grunn av deres forskjellige termiske ekspansjonskoeffisienter fra glassmatrisen.
Bobler eller steiner (usmeltede råvarer) i glasset kan også bli svake punkter under herdingsprosessen, noe som øker risikoen for selv-eksplosjon.
Herdingsspenningsnivået til glass
Jo høyere grad av herding, desto større styrke har glasset, men jo høyere spenningsenergi lagres inne i det.
Hvis belastningen er for stor og ujevn, vil den være i en ustabil tilstand av seg selv. Når en mindre defekt utløses, vil energien frigjøres raskt, noe som fører til en selveksplosjon-.
Eksterne induserende faktorer (behandling, installasjon og bruk)
Selv om disse faktorene ikke direkte forårsaker selv-eksplosjon, kan de øke risikoen for selv-eksplosjon betydelig eller bli «det siste dråpen som knekker kamelens rygg».
Bearbeidings- og designfaktorer
Kant- og hjørneskader: Under prosessene med skjæring, transport og installasjon, hvis kantene og hjørnene på glasset viser avslag eller sprekker, vil disse defektene bli spenningskonsentrasjonspunkter, noe som i stor grad reduserer den totale styrken til glasset og induserer selv-eksplosjon.
Boring og slisse: Enhver skjæring eller boring av glass vil endre spenningsfordelingen, og skape høye-spenningsområder ved kantene av hullene og sporene. Hvis den ikke håndteres riktig eller utformes urimelig, vil risikoen for selveksplosjon øke.-
Størrelse og tykkelse: Jo større og tykkere glasset er, jo mer kompleks er den indre spenningsfordelingen, jo høyere energi lagrer det, og jo høyere er risikoen for selveksplosjon i teorien.
Installasjonsfaktorer
Installasjonsbelastning: Hvis installasjonsrammen er ujevn, vridd, eller det brukes for harde avstandsstykker, vil glasset allerede bli utsatt for ytterligere bøyebelastning eller punktkontaktspenning under installasjonen. Denne typen "tvungen installasjon" vil holde glasset under høy belastning i lang tid.
Utilstrekkelig mellomrom: Det er ikke nok ekspansjonsgap igjen mellom glasset og rammen. Når omgivelsestemperaturen endres og får glasset til å utvide seg og trekke seg sammen på grunn av varme og kulde, vil det bli klemt av rammen, og generere ekstra belastning.
Bruk miljøfaktorer
Termisk spenning: Ulike deler av glasset varmes opp ujevnt (for eksempel er den ene delen direkte utsatt for sollys mens den andre er skyggelagt), den oppvarmede delen utvider seg, og den avkjølte delen begrenser utvidelsen, og genererer derved termisk spenning inne i glasset. Denne typen stress kan, når den overlappes med tempereringsstress, indusere selveksplosjon-.
Vindtrykk og vibrasjoner: Langvarig-eksponering for sterkt vindtrykk eller kontinuerlig vibrasjon fra trafikk og maskineri i nærheten kan føre til tretthet i glass og redusere glassets styrke.
Plutselige temperaturendringer: For eksempel, i den kalde vinteren, møter et glass som har blitt varmet opp av innendørs oppvarming plutselig iskaldt regn. Det intense termiske sjokket kan også føre til at den går i stykker.
Hvordan redusere risikoen for selveksplosjon-?
Etter å ha forstått årsakene, kan tilsvarende forebyggende tiltak tas
Velg råglassplater av høy-kvalitet: Bruk råglassplater fra kjente-merker med godt rykte. Produksjonsprosessene deres er strengt kontrollert, og urenhetsinnholdet er lavere.
Utfør homogeniseringsbehandling (Heat Soak Test, HST):
Dette er den mest effektive måten å forhindre-selveksplosjon av nikkelsulfid. Sett det herdede glasset inn i homogeniseringsovnen, varm det opp til 290 grader ±10 grader, og hold det i en viss periode.
Denne prosessen vil simulere det naturlige miljøet i flere år eller til og med tiår, noe som får glasset som inneholder ustabile NiS-urenheter til å knuses for tidlig under kontrollerte forhold. Etter homogeniseringsbehandling kan selveksplosjonshastigheten- reduseres til 0,01 % til 0,03 %.
For gardinvegger i høye-hus, takvinduer, dusjrom og andre steder med sikkerhetskrav, anbefales det sterkt å bruke homogent herdet glass.
Standardisert bearbeiding og montering: Sikre kvaliteten på glassskjæring, kantsliping og boring, og unngå skader på hjørner og kanter. Ved installasjon, bruk kompatible rammer og avstandsstykker for å sikre jevn kraftfordeling og la tilstrekkelige ekspansjonsfuger være igjen.
Bruk av ultra-klart glass: Ultra-klart glass har lavt jerninnhold, renere råvarer og svært få interne urenheter (inkludert nikkel). Dens selv-eksplosjonshastighet er mye lavere enn for vanlig floatglass.
Sammendrag
Selv-eksplosjon av herdet glass er et lite-sannsynlighet, men faktisk et eksisterende fenomen. Kjernen i det er resultatet av den kombinerte effekten av indre urenheter (spesielt nikkelsulfid) og ekstern høy spenning. Ved å velge høy-kvalitetsråvarer, utføre homogeniseringsbehandling og utføre standardisert prosessering og installasjon, kan risikoen kontrolleres på et svært lavt nivå.
